W ramach brytyjskiego programu badawczo-rozwojowego D.E.E.P (Digitally Enabled Efficient Propeller) specjaliści z TWI, ASTM International i Uniwersytetu Newcastle, wraz z partnerami przemysłowymi, pracują nad technologią wytwarzania przyrostowego śrub okrętowych.
Celem projektu jest analiza potencjału metod druku 3D z metalu na potrzeby fabrykacji nowej generacji śrub okrętowych o zoptymalizowanej geometrii. W tym kontekście wytwarzanie przyrostowe ma przyczynić się do przezwyciężenia podstawowych ograniczeń konwencjonalnych technologii odlewniczych, wykorzystywanych w produkcji tego typu komponentów. Więcej na ten temat pisaliśmy w artykule:
Analizy i symulacje, przeprowadzone na Uniwersytecie Newcastle, posłużyły za podstawę optymalizacji geometrii łopat śruby, mającej zapewnić poprawę wydajności hydrodynamicznej napędu statków. Program D.E.E.P zakłada także umieszczenie wewnątrz łopat śruby aparatury pomiarowej, pozwalającej na badanie efektywności śruby w warunkach rzeczywistych i kalibrację parametrów w celu dostosowania parametrów napędu do stanu morza i innych czynników środowiskowych.
Było to możliwe dzięki optymalizacji topologicznej konstrukcji łopat śruby, która sprawiła, że nie muszą być one wykonywane jako lite elementy, lecz mogą być wydrążone w środku, zapewniając redukcję masy, przy jednoczesnym zachowaniu wymaganej wytrzymałości i sztywności.
Do produkcji śruby wyselekcjonowano metodę WAAM (wire arc additive manufacturing). Niedawno ukończono drukowanie pierwszej łopaty. Element o długości 815 mm i masie 413 kg wykonano z brązu aluminiowo-niklowego NAB. Po wydrukowaniu, ze względu na charakterystyczną teksturę ściegową, powierzchnię łopaty poddano obróbce wykończającej.
Po ukończeniu produkcji śruby i weryfikacji założeń programu podczas testów, planowane jest wykonanie pełnoskalowego demonstratora technologii, który ma zostać wykorzystany do wdrożenia wytwarzanych przyrostowo śrub okrętowych do praktyki operacyjnej na pełnym morzu. W tym celu opracowane mają zostać stosowne procedury certyfikacyjne dla tego typu komponentów.
deepmanufacturing.com
